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第一章 概论1

§1.1自适应控制的研究对象和特点1

§1.2自适应控制系统的主要类型2

1.2.1自校正控制系统2

1.2.2模型参考自适应控制系统3

§1.3自适应控制的理论问题3

1.3.1稳定性4

1.3.2收敛性4

1.3.3鲁棒性4

§1.4自适应控制技术的应用概况4

第二章 建模与系统辨识6

§2.1概述6

2.1.1什么是系统辨识6

2.1.2系统辨识的步骤和内容6

§2.2数学模型的描述方法8

2.2.1微分方程与传递函数8

2.2.2离散差分模型8

2.2.3脉冲响应模型13

2.2.4离散状态方程模型14

§2.3采样系统的几个特殊问题16

2.3.1离散差分模型参数间的关系16

2.3.2采样系统的零点18

2.3.3采样周期T0的选择22

§2.4动态过程参数估计的最小二乘法23

2.4.1一次完成最小二乘法23

2.4.2参数估计的递推最小二乘法24

2.4.3最小二乘估计量的统计性质27

2.4.4慢时变系统的递推适应算法29

§2.5增广最小二乘法（ELS）30

2.5.1最小二乘估计法的局限性30

2.5.2增广最小二乘法31

§2.6相关分析-最小二乘（COR-LS）两步法32

2.6.1脉冲响应的辨识33

2.6.2相关分析-最小二乘（COR-LS）两步法34

2.6.3伪随机信号及其在系统辨识中的应用35

§2.7模型的时延和阶的检验38

2.7.1系统时延的确定38

2.7.2阶的检验方法39

§2.8建模与参数估计应用举例41

2.8.1力学持久机电加热炉的结构和模型类型41

2.8.2模型的结构和参数估计42

§2.9小结46

思考题和习题46

第三章 自校正控制系统48

§3.1概述48

§3.2自校正调节器49

3.2.1最小方差预报和最小方差控制器设计49

3.2.2闭环系统特性和稳定性分析52

3.2.3自校正调节器53

§3.3广义最小方差自校正控制器56

3.3.1最小方差预报和广义最小方差控制器设计56

3.3.2闭环系统特性和稳定性分析58

3.3.3加权多项式P（z-1），Q（z-1）和R（z-1）的选择58

3.3.4自校正控制器59

§3.4自校正前馈控制器60

3.4.1广义最小方差前馈控制器61

3.4.2闭环系统特性和稳定性分析62

3.4.3加权多项式P（z-1），Q（z-1），R（z-1）和S（z-1）的选择62

3.4.4自校正前馈控制器65

3.4.5自校正前馈控制算法的全局收敛性66

§3.5显式自校正前馈控制器76

3.5.1广义最小方差前馈控制律77

3.5.2闭环系统特性和稳定性分析78

3.5.3显式自校正前馈控制器79

3.5.4显式自校正前馈控制算法的全局收敛性问题80

§3.6零极点配置自校正控制器81

3.6.1零极点配置控制器81

3.6.2零极点配置自校正控制器84

§3.7零极点配置自校正前馈控制器89

3.7.1零极点配置前馈控制器89

3.7.2零极点配置自校正前馈控制器91

3.7.3全局收敛性92

§3.8隐式极点配置自校正控制器93

3.8.1极点配置控制器设计93

3.8.2隐式极点配置自校正控制器94

§3.9具有极点配置的广义自校正控制器96

3.9.1隐式极点配置广义自校正控制器96

3.9.2显式极点配置广义自校正控制器98

§3.10自校正PID控制器101

3.10.1PID控制器算法101

3.10.2具有极点配置的PID控制器102

3.10.3自校正PID控制器103

§3.11多变量自校正控制器104

3.11.1广义最小方差控制器104

3.11.2多变量自校正控制器106

§3.12小结107

思考题和习题108

第四章 自校正预测控制系统109

§4.1概述109

§4.2自校正内模控制器（STIMC）110

4.2.1内模控制原理110

4.2.2内模控制器设计113

4.2.3Jury稳定性判据120

4.2.4自校正内模控制器123

§4.3自校正模型算法控制器（STMAC）126

4.3.1基本模型算法控制（MAC）126

4.3.2积分型模型算法控制（IMAC）131

4.3.3自校正模型算法控制器（STMAC）137

§4.4自校正动态矩阵控制器（STDMC）138

4.4.1动态矩阵控制原理138

4.4.2自校正动态矩阵控制器（STDMC）143

§4.5广义预测自校正控制器（GPSTC）144

4.5.1广义预测控制（GPC）原理144

4.5.2闭环系统特性151

4.5.3广义预测自校正控制器152

§4.6广义预测极点配置自校正控制器（GPPSTC）152

4.6.1广义预测极点配置（GPP）原理152

4.6.2闭环系统特性与极点配置155

4.6.3广义预测极点配置自校正控制器155

§4.7小结156

思考题和习题156

第五章 模型参考自适应控制系统158

§5.1模型参考自适应系统的数学描述158

§5.2Lyapunov稳定性概念及基本定理161

5.2.1Lyapunov意义下的稳定性161

5.2.2Lyapunov稳定性定理162

§5.3正实性和超稳定性定理165

5.3.1正实性和正实引理165

5.3.2超稳定性理论171

§5.4采用Lyapunov稳定性理论的设计方法174

5.4.1用可调系统状态变量构成自适应规律的设计方法174

5.4.2用被控对象的输入输出构成自适应规律的设计方法177

§5.5采用超稳定性理论的设计方法191

5.5.1用状态变量设计模型参考自适应系统191

5.5.2用输入输出测量值设计模型参考自适应系统197

§5.6离散模型参考自适应控制系统199

5.6.1概述199

5.6.2离散模型参考自适应控制203

§5.7模型参考自适应系统的鲁棒性211

5.7.1概述211

5.7.2产生不稳定现象的原因211

5.7.3鲁棒的自适应算法216

§5.8小结217

思考题和习题218

第六章 自适应控制算法的统一格式及全局收敛性220

§6.1自适应控制算法的统一格式220

6.1.1直接自适应控制算法的统一格式220

6.1.2间接自适应控制算法的统一格式224

6.1.3直接算法统一格式与间接算法统一格式之间的联系227

§6.2直接自适应控制算法的全局收敛性分析228

6.2.1直接自适应控制算法的统一格式228

6.2.2直接自适应控制算法229

6.2.3全局收敛性分析230

§6.3间接自适应控制算法的全局收敛性分析234

6.3.1间接自适应控制算法的统一格式234

6.3.2间接自适应控制算法234

6.3.3全局收敛性分析235

§6.4小结241

第七章 自适应控制应用举例242

§7.1罩式退火炉智能自适应群控系统242

§7.2造纸机纸张定量和水分广义预测自校正控制247

§7.3直流电机调速系统的自适应控制251

§7.4小结255

附录256

参考文献260